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偏心旋转质量振动电机、线性谐振致动器和压电触觉传感器之间的差异

图片来源:切斯基/ Shutterstock.com

触觉技术通过对用户施加力、振动和运动的组合来重现触摸感觉。到2022年,触觉技术也被认为将成为一个128亿美元的产业。在汽车应用中,它使车辆的功能控制被一个单一的界面取代,同时保持每个功能的触感。研究还发现,重现实际按钮的感觉也不会让司机分心。

在这篇文章中,我们看一些触觉技术使用,即偏心旋转质量振动电机,线性谐振驱动器和压电触觉传感器。

偏心旋转质量振动电机

什么是偏心旋转质量振动电机?

偏心旋转质量振动电机是应用最广泛的触觉技术之一。它们与传统的直流电机非常相似,利用电流产生的磁场驱动圆形物体。旋转质量也偏离旋转点的中心,因此,它们被称为“偏心”。

这些电机产生不均匀的向心力,导致电机前后移动。这种运动还会产生侧向振动,即侧向振动。这些电机的电流在磁场内部运行,磁场向旋转质量施加力。因此,偏心旋转质量振动电机中的振动强度取决于提供的直流电流。由于它是一个简单的设备,目前有许多类型可用于各种应用。

汽车工业中的偏心旋转质量振动电机

偏心旋转质量振动电机制造成本低廉。虽然它们不是令人难以置信的高科技,但它们被用于汽车的触摸屏显示器和仪表板上提供触觉反馈,包括作为许多开关和内置卫星导航系统(Sat Nav)的中央控制。这些电机还可用于中央控制系统,为发动机过热和电气短路提供早期预警信号。

线性谐振致动器

什么是线性谐振执行器?

线性谐振执行器是一种振动电机,它利用磁场和电流的组合在单轴上产生振动力。线性谐振器执行器使用交流电压来驱动音圈。这个音圈被压在一个附在弹簧上的移动物体上。当音圈与弹簧处于相同的谐振频率时,会产生磁场,整个执行器会以明显的力振动。

通过改变交流输入可以调节执行器的频率和振幅。然而,无论输入是什么,驱动器必须在其谐振频率上驱动,以产生足够大的力。因此,线性谐振作动器只能在较窄的频率范围内有效使用;对于那些希望在一个特定的频率范围内工作,但仍然想产生触觉波形的人来说,它们是理想的。

这些致动器是偏心旋转质量振动电机的直接替代品,与这些电机相比具有许多优势。这些包括更有效的能量储存和增强的触觉性能。

汽车工业中的线性谐振作动器

线性谐振执行器在汽车中有几个功能。首先,它们可以用于中央控制设备,所有不同的功能和按钮都位于一个单一的控制设备中。或者,它们也可以作为方向盘上的安全措施。这些传感器可以检测到大量的变量,从超速行驶到驾驶员嗜睡。如果传感器认为驾驶员可能处于危险中,那么执行器就会振动方向盘来提醒驾驶员。

压电式触觉传感器

什么是压电触觉传感器?

最后一种触觉技术是压电触觉传感器。压电触觉传感器利用压电效应产生振动。压电效应是一种材料受到机械应力时产生的电。因此,当压电触觉传感器受到压力(通常通过弯曲或变形)时,它会产生振动。

压电触觉传感器比上面详述的惯性传感器更精确,这是因为它们可以在更宽的频率和振幅范围内振动。此外,压电触觉传感器可以在多个方向上振动,而惯性传感器仅限于一个振动轴。

压电触觉传感器比惯性传感器需要更高的电压,但电流消耗比偏心旋转质量振动电机少,与线性谐振驱动器相当。

压电触觉传感器也被认为是一种高清触觉技术,易于集成。与惯性触觉技术相比,它们具有许多操作优势,包括更快的启动时间、更高的带宽、更低的可听噪音和更强的振动。

汽车工业中的压电触觉传感器

与其他触觉技术一样,压电触觉传感器主要用于汽车仪表板内的触摸屏。但是,振动可以定位为仅振动屏幕,因此使用屏幕的人的手指。

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利亚姆·克里奇利

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利亚姆·克里奇利

利亚姆·克里奇利(Liam Critchley)是一名作家和记者,专攻化学和纳米技术,拥有化学和纳米技术MChem学位和化学工程研究硕士学位。

引用

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  • 美国心理学协会

    奎奇立利亚姆。(2020年6月05)。偏心旋转质量振动电机、线性谐振驱动器和压电触觉传感器的区别。AZoM。于2021年9月17日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=15670检索。

  • MLA

    奎奇立利亚姆。偏心旋转质量振动电机、线性谐振驱动器和压电触觉传感器的区别。亚速姆.2021年9月17日。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=15670 >。

  • 芝加哥

    克里奇利,利亚姆。“偏心旋转质量振动电机、线性谐振致动器和压电触觉传感器之间的差异”。亚速姆。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=15670. (查阅日期:2021年9月17日)。

  • 哈佛大学

    奎奇立Liam》2020。偏心旋转质量振动电机、线性谐振致动器和压电触觉传感器之间的差异. 亚速姆,2021年9月17日查看,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=15670.

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